RM新时代网站-首页

0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

如何計(jì)算元器件的結(jié)溫 熱阻值的欺騙性

454398 ? 來源:電子技術(shù)設(shè)計(jì) ? 作者:高楊 ? 2020-10-23 16:49 ? 次閱讀

θJA是熱阻的單位,用來表示空氣到結(jié)溫的阻值,單位是℃/W或K/W。做電路設(shè)計(jì)都需要用到以下的公式來計(jì)算元器件的結(jié)溫:

TJ=TA+θJA·PH

式子中:TJ表示元器件的結(jié)溫,單位是℃;

TA表示環(huán)境的溫度,單位是℃;

PH表示元器件的功耗,單位是W;

現(xiàn)在讓我們來仔細(xì)研究一下這些參數(shù)值,看看它們是如何在數(shù)據(jù)手冊中欺騙了你這么多年。

首先來看TA。TA是指元器件所處的環(huán)境溫度,這個(gè)值在半導(dǎo)體制造商處的定義如圖1所示。然而,在實(shí)際的產(chǎn)品中是不可能有這樣的環(huán)境來滿足TA測試條件的。在哪里測試TA其實(shí)并沒有好的定義,TA不可能是控制器外的空氣溫度,因?yàn)樵骷臏囟让黠@取決于元器件周圍的空氣。那么,就需要確定測試點(diǎn)離元器件的距離和具體點(diǎn)的位置。但是,在實(shí)際的工程中沒有任何一家公司對如何測量給出確切的定義,因而這個(gè)值首先就是不確定的。

圖1:半導(dǎo)體制造商關(guān)于環(huán)境溫度的測試描述。

再看θJA。這是指器件從環(huán)境到結(jié)溫所處的溫升阻值。和TA的定義類似,這也是一個(gè)理想狀態(tài)下的值。以TLE42754為例,TLE42754是一顆在汽車電源中廣泛使用的LDO,主要將系統(tǒng)的12V電源轉(zhuǎn)換成5V。圖2為以TO-252-5封裝為例的TLE42754的熱阻值。

圖2:TLE42754的熱阻值。(圖片來源:Infineon公司)

TLE42754的熱阻值到底等于多少?以TO-252-5封裝的數(shù)據(jù)手冊為例,數(shù)據(jù)手冊中給出了4個(gè)值(27℃/W、42℃/W、57℃/W、110℃/W)。這里假設(shè)選擇27℃/W為最接近設(shè)計(jì)實(shí)例的情況來計(jì)算。按照12V輸入、5V輸出、最大輸出電流450mA,那么TLE42754的最大功率為3.15W,溫升約為85℃(27℃/W·3.15W)。但事實(shí)真的如此嗎?太簡單的認(rèn)真,其實(shí)可能是錯(cuò)誤的。熱阻值在數(shù)據(jù)手冊的定義為芯片結(jié)(junction)到空氣(ambient)的熱阻。當(dāng)芯片的功耗和環(huán)境溫度已知的時(shí)候,可以通過公式來計(jì)算芯片的結(jié)溫。但數(shù)據(jù)手冊給出的熱阻,并非在實(shí)際工程中會出現(xiàn)的熱阻,例如TLE42754關(guān)于27℃/W的條件備注(即圖2的第2條備注)。因而,這又是一個(gè)不確定的量。

最后來看TJ結(jié)溫。結(jié)是晶體管中的術(shù)語,當(dāng)P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體形成PN結(jié)的時(shí)候叫做結(jié)。從半導(dǎo)體誕生開始,這個(gè)名詞一直沿用至今,從而產(chǎn)生了誤導(dǎo)?,F(xiàn)在的器件上有幾十甚至上百萬個(gè)結(jié)點(diǎn)在一個(gè)核心區(qū)域,按照科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆Q呼,叫做核心溫度是不是更加貼切和準(zhǔn)確呢?

從以上對于計(jì)算公式中的三個(gè)參數(shù)(TA、θJA、TJ)的分析,可以看到,每個(gè)參數(shù)給出值的同時(shí)都帶特定的條件和要求,因而不能簡單的套用公式來給出答案。數(shù)據(jù)手冊是這樣有趣的手冊,看似她都給了你所有的參數(shù),但當(dāng)你真正使用的時(shí)候,她又是不確定的。
編輯:hfy

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
  • 元器件
    +關(guān)注

    關(guān)注

    112

    文章

    4709

    瀏覽量

    92206
  • 控制器
    +關(guān)注

    關(guān)注

    112

    文章

    16332

    瀏覽量

    177803
  • 半導(dǎo)體制造
    +關(guān)注

    關(guān)注

    8

    文章

    398

    瀏覽量

    24066
收藏 人收藏

    評論

    相關(guān)推薦

    產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法

    產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法為什么要進(jìn)行設(shè)計(jì)?高溫對電子產(chǎn)品的影響:絕緣性能退化;元器件損壞;材料的老化;低熔點(diǎn)焊縫開裂、焊點(diǎn)脫落。溫度對元器件的影
    發(fā)表于 12-05 16:45

    防止過高的 LED 結(jié)

    ,LED 結(jié)升高也會造成光輸出下降、顏色發(fā)生變化和/或預(yù)期壽命顯著縮短。本文介紹了如何計(jì)算結(jié),并說明
    發(fā)表于 04-10 14:03

    S70GL02GS的阻值

    在哪里可以找到S70GL02GS(S70GL02GS11FHI010)的阻值和最大結(jié)?這些值不在數(shù)據(jù)表中。需要抗結(jié)到外殼(RJC),對板
    發(fā)表于 08-28 15:09

    英飛凌以塑封料溫度測量為基礎(chǔ)的一種結(jié)計(jì)算方法

    Fullpack和TO247)和芯片面積。最終給出了一組完整的公式,來計(jì)算結(jié)。利用本文的結(jié)果,設(shè)計(jì)工程師將能夠準(zhǔn)確而輕松地計(jì)算器件的真實(shí)結(jié)
    發(fā)表于 12-03 13:46

    請問TPS54540結(jié)溫度怎么計(jì)算

    頂部正中心位置)溫度73℃,IC功耗計(jì)算PD=826mW。IC阻值問題:1.按照規(guī)格書提供熱阻值,計(jì)算方法1:θJCtop=45.8℃/W
    發(fā)表于 03-25 10:54

    詳解芯片的結(jié)

    芯片和封裝、周圍環(huán)境之間的溫度差按以下公式進(jìn)行計(jì)算。其中項(xiàng)目解說θja結(jié)(Tj)和周圍溫度(Ta)之間的阻ψjt結(jié)
    發(fā)表于 09-20 09:05

    如何去測量功率器件結(jié)

    測量和校核開關(guān)電源、電機(jī)驅(qū)動(dòng)以及一些電力電子變換器的功率器件結(jié),如 MOSFET 或 IGBT 的結(jié),是一個(gè)不可或缺的過程,功率
    發(fā)表于 03-11 07:53

    芯片計(jì)算/結(jié)的關(guān)系

    任何器件在工作時(shí)都有一定的損耗,大部分的損耗變成熱量。小功率器件損耗小,無需散熱裝置。而大功率器件損耗大,若不采取散熱措施,則管芯的 度可達(dá)到或超過允許的
    發(fā)表于 11-14 18:07 ?8327次閱讀

    防止過高的 LED 結(jié)

    本文介紹了如何計(jì)算結(jié),并說明阻的重要。 文中探討了較低熱阻 LED 封裝替代方法,如芯片級和板載 (COB) 設(shè)計(jì),并介紹了影響散熱器
    發(fā)表于 05-08 09:57 ?8次下載
    防止過高的 LED <b class='flag-5'>結(jié)</b><b class='flag-5'>溫</b>

    結(jié)計(jì)算與低熱阻LED探討

      本文介紹了如何計(jì)算結(jié),并說明阻的重要。文中探討了較低熱阻LED封裝替代方法,如芯片級和板載(COB)設(shè)計(jì),并介紹了影響散熱器性能的
    發(fā)表于 09-18 19:32 ?11次下載
    <b class='flag-5'>結(jié)</b><b class='flag-5'>溫</b><b class='flag-5'>計(jì)算</b>與低熱阻LED探討

    電壓法測算結(jié)

    關(guān)于PN結(jié)溫度的測量,以往在半導(dǎo)體器件應(yīng)用端測算結(jié)的大多是采用阻法,但這種方法對LED 器件
    的頭像 發(fā)表于 06-05 10:36 ?1.2w次閱讀
    電壓法測算<b class='flag-5'>結(jié)</b><b class='flag-5'>溫</b>

    如何準(zhǔn)確測量到功率器件內(nèi)部硅片的結(jié)?

    功率器件結(jié)溫和殼頂溫度,差多少? 測量和校核開關(guān)電源、電機(jī)驅(qū)動(dòng)以及一些電力電子變換器的功率器件結(jié),如MOSFET或IGBT的
    的頭像 發(fā)表于 10-19 10:26 ?4072次閱讀
    如何準(zhǔn)確測量到功率<b class='flag-5'>器件</b>內(nèi)部硅片的<b class='flag-5'>結(jié)</b><b class='flag-5'>溫</b>?

    爆料稱蘋果應(yīng)用商店存在欺騙性App操縱評分評價(jià)

    2月20日消息,據(jù)報(bào)道,最近有開發(fā)者披露,蘋果應(yīng)用商店內(nèi)存在一些欺騙性App操縱評分評價(jià),霸占搜索結(jié)果優(yōu)勢位置,雖然它們看起來正規(guī),但暗中欺騙用戶,引誘他們付費(fèi)訂閱,而且價(jià)格過高。
    的頭像 發(fā)表于 02-20 14:30 ?2150次閱讀

    半導(dǎo)體器件指標(biāo)和結(jié)計(jì)算

    隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的發(fā)展,芯片集成度不斷提高,封裝尺寸越來越小,半導(dǎo)體器件面臨著更高的熱應(yīng)力挑戰(zhàn)。結(jié)過高不僅降低了器件的電氣性能,而且增加了金屬遷移率和其他退化變化,從而導(dǎo)致芯片老化
    的頭像 發(fā)表于 08-07 15:18 ?4530次閱讀
    半導(dǎo)體<b class='flag-5'>器件</b>的<b class='flag-5'>熱</b>指標(biāo)和<b class='flag-5'>結(jié)</b><b class='flag-5'>溫</b><b class='flag-5'>計(jì)算</b>

    ChatGPT變聰明了嗎?如何計(jì)算IGBT器件的工作結(jié)Tvj

    ChatGPT變聰明了嗎?如何計(jì)算IGBT器件的工作結(jié)Tvj
    的頭像 發(fā)表于 09-09 08:16 ?1245次閱讀
    ChatGPT變聰明了嗎?如何<b class='flag-5'>計(jì)算</b>IGBT<b class='flag-5'>器件</b>的工作<b class='flag-5'>結(jié)</b><b class='flag-5'>溫</b>Tvj
    RM新时代网站-首页